Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Июня 2012 в 20:38, задача
Рассчитать температуру в поперечном сечении ледяного покрова канала при отсутствии снега с одной его стороны. Ледяной покров лежит на воде. Температура поверхности льда под снегом – 5 °С, на границе – 7,8 °С, а в зоне отсутствия снега – 10 °С.
Выполним разбивку сечения толщины ледяного покрова на элементарные квадраты со сторонами ∆х = ∆у.
Назначим температуру в узловых точках полученной сетки сообразно смысловым требованиям граничных условий.
Выпишем принятые значения температуры льда у каждой узловой точки, то есть будем иметь -5, -3.9, -2,5.
Затем по уравнению вычисляем в этих точках остаток ∆t.
А) 0 + ( - 5 ) + ( - 10 ) + ( - 3.9 ) – 4 × ( - 5 ) = - 18.9 + 20 = + 1.1; +1.1 / 4 = + 0.275
Б) 0 + ( - 4.725 ) + ( - 7.8 ) + ( - 2.5 ) – 4 × ( - 3.9 ) = - 15.025 + 15.6 = + 0.575; + 0.575 / 4 = + 0.144
В) 0 + ( - 3.756 ) + ( - 5 ) + ( - 2.5 ) - 4 × ( - 2.5 ) = -11.256 + 10 = -1.256; - 1.256 / 4 = - 0.314
Среднемесячная упругость водяного пара
по метеостанции Карасук е2¢, мбар.
Параметр |
Месяц | |||||||||||
I |
II |
II |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII | |
е2¢, мбар |
1.4 |
1.6 |
2.7 |
5.4 |
7.6 |
11.5 |
14.7 |
13.1 |
9.2 |
5.7 |
3.1 |
1.8 |
Среднемесячная скорость ветра по метеостанции Карасук UФ, м/с
Параметр |
Месяц | |||||||||||
I |
II |
II |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII | |
UФ, м/с |
4,6 |
4,9 |
5,4 |
5,5 |
5,7 |
5,1 |
4,3 |
4,0 |
4,4 |
4,9 |
5,0 |
4,6 |
Среднемесячная дефицит влажности воздуха
по метеостанции Карасук d2, мбар.
Параметр |
Месяц | |||||||||||
I |
II |
II |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII | |
d2, мбар. |
0,3 |
0,3 |
0,5 |
3,0 |
7,6 |
9,8 |
8,8 |
6,9 |
5,1 |
2,0 |
0,6 |
0,3 |
Максимальная упругость водяного пара над водной поверхностью озера Кулундинское ео, мбар.
Параметр |
Месяц | |||||||||||
I |
II |
II |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII | |
ео, мбар. |
· |
· |
· |
· |
14 |
20,6 |
24,9 |
20,3 |
12,8 |
9,0 |
· |
· |
Средняя декадная высота снежного покрова по постоянной рейке пара по метеостанции Карасук hс, см.
Параметр |
||||||||||||||||||||||||
X |
XI |
XII |
I |
II |
II |
IV |
V | |||||||||||||||||
декада |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
h, см |
· |
· |
· |
3 |
5 |
7 |
9 |
12 |
15 |
17 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
23 |
23 |
20 |
12 |
· |
· |
· |
· |
· |
Расчёт испарения с водной поверхности выполним по следующему уравнению:
где Е - испарение за расчетный интервал времени, мм;
n - число суток в расчетном интервале времени, за который принимается месяц, а для неполных месяцев в начале и конце безледоставного периода - соответствующее число суток от даты вскрытия до конца данного месяца и от начала последнего месяца безледоставного периода до даты замерзания водоема;
е0 - среднее значение максимальной упругости водяного пара, вычисленное по температуре поверхности воды в водоеме, мбар;
е2¢ - среднее значение упругости водяного пара (абсолютной влажности воздуха) над водоемом на высоте 2 м, мбар;
u2 - средняя скорость ветра над водоемом на высоте 2 м, м/с.
Рассчитаем скорость ветра над водоёмом на высоте 2 м. над водной поверхностью u2.
Величина u2 принимается средней за месяц и усредняется для всех точек на акватории водоема.
Чтобы использовать данные метеостанции их корректируют введением коэффициентов по уравнению так как скорость ветра над водоёмом увеличится
где К1 - зависит от расположения и степени защищенности метеостанции на суше принимают по приложению 1, К1= 1,3;
К2 - зависит от характеристики рельефа в районе метеостанции принимают по приложению 2, К2= 1,0;
К3 - зависит от средней длины разгона воздушного потока, Lср и высоты растительности на берегах водоёма, принимают по приложению 3, К3= 1,0;
uф - скорость ветра на высоте флюгера.
Рассчитаем среднюю длину Lср разгона воздушного потока над водоемом по следующему уравнению:
где Lс-ю, Lз-в, Lсв-юз, Lсз-юв – средняя длина разгона воздушного потока по соответствующему направлению, км;
Nс, Nю, Nз, Nв, Nсв, Nюз, Nсз, Nюв- повторяемость направления ветра в процентах.
Определим длину разгона воздушного потока по соответствующему направлению, для этого разобьем акваторию водоема секущими сечениями через один километр.
Акватория водоема, разбитая сечениями
через 1 километр в направлении Север - Юг 1км
2.8
2.6
2.8
3.6
4.2
4.2
4.1
3.8
3.4
1.8
C
Ю
Найдем среднюю длину разгона воздушного потока над водой по направлению севера на юг Lс-ю в км. по формуле:
где SLс-ю – средняя длина разгона воздушного потока по направлению с севера на юг в км.;